Biologia de los microorganismos (1171)

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718 E C O L O G Í A M I C R O B I A N A Y M I C R O B I O L O G Í A A M B I E N T A L
o el azufre, es oxidado por especies neutrófilas de tiobaci-
los tales como el Thiobacillus thioparus ( Sección 14.11).
A medida que el pH baja a 4-5 con producción continua de
ácido sulfúrico, especies acidófilas oxidantes del azufre, tales
como Acidithiobacillu thiooxidans, desplazan a las especies
neutrófilas. La destrucción y el fallo estructural final del hor-
migón se deben a la reacción del ácido sulfúrico con la cal
libre en el hormigón, produciendo CaSO
4
—2H
2
O (yeso) que 
penetra en el hormigón. Entonces el yeso reacciona con el alu-
minato cálcico en el hormigón, lo que lleva a la producción 
de (CaO)
3
·(Al
2
O
3
)·(CaSO
4
)
3
·32H
2
O (etringita), que por incre-
mento de la presión interna contribuye al agrietamiento y pos-
terior aceleración del proceso de corrosión,
Una serie de procesos y una ecología microbiana similares a 
la de la corrosión en corona contribuyen a la corrosión de los 
depósitos de hormigón y de las torres de refrigeración, especial-
mente aquellos que están en entornos marinos. Solo en los Esta-
dos Unidos, dicha corrosión supone un coste de muchos miles 
de millones de dólares anuales para reemplazar las estructuras 
y controlar el avance de la corrosión.
MINIRREVISIÓN
 ¿Cómo contribuye la producción de ácido oxálico por los 
hongos al deterioro de los materiales de construcción de 
piedra?
 Antes de que mejorara el control reglamentario de la liberación 
de metales en las aguas residuales domésticas, la corrosión 
en corona de las tuberías de aguas residuales no era un 
problema. ¿Por qué?
hormigón, también están sujetos a la colonización microbiana, 
lo que puede contribuir a la pérdida paulatina de su integridad 
estructural como consecuencia de su actividad metabólica. Este 
proceso se conoce como biodeterioro.
Biodeterioro de materiales de construcción 
de piedra 
La colonización microbiana de los materiales naturales y 
estructurales de construcción de piedra es ubicua. Los microor-
ganismos pueden colonizar la superficie y penetran varios milí-
metros en el material rocoso dependiendo de sus características 
f ísicas (por ejemplo, la rugosidad superficial, la porosidad, la 
penetración de la luz). Los organismos también pueden cre-
cer en la superficie y en el interior de las fachadas de los edifi-
cios construidos con caliza, arenisca, granito, basalto, y esteatita 
(saponita). Estas comunidades del «interior de la piedra» o 
endolíticas ( Sección 17.16) son filogenéticamente diversas, 
están compuestas de Bacteria quimioorganótrofas y quimio-
litótrofas, Archaea, hongos, algas y cianobacterias. Las ciano-
bacterias y las algas nutren fundamentalmente a la comunidad, 
viviendo en asociación estrecha o simbiótica con otros miem-
bros microbianos. Por ejemplo, se han observado hongos endo-
líticos que rodean a fotótrofos en asociaciones parecidas a los 
líquenes.
Aunque en general no se incluyen bajo el epígrafe de 
«ambientes extremos», la vida en la superficie o en el interior 
de los materiales de construcción pétreos requiere la adapta-
ción a múltiples condiciones extremas, como son la radiación 
solar intensa, la desecación, fluctuaciones de temperatura y 
humedad, y la falta de nutrientes. La protección de la radiación 
solar es conferida por la producción de pigmentos que absor-
ben radiación UV (por ejemplo, melanina, micosporinas y caro-
tenoides), por los hongos y otros miembros de la comunidad. 
Los hongos también desempeñan un papel central en el bio-
deterioro lento mediante la producción de ácido oxálico, que 
disuelve y moviliza los componentes minerales de la piedra. 
La disolución y la movilización de los minerales proporcio-
nan nutrientes a las comunidades microbianas, y se piensa que 
aumentan la habitabilidad ensanchando los espacios y los poros 
en la piedra, lo que acelera el deterioro.
Corrosión en corona de los sistemas de distribución 
del agua
Una forma rápida de biodeterioro microbiano es la que se 
observa en la corrosión en corona de las tuberías de hormi-
gón de aguas residuales, proceso que, finalmente, conduce al 
colapso de la tubería. La corrosión es consecuencia de una eco-
logía compleja entre bacterias sulfato-reductoras ( Secciones 
13.18 y 14.9) y bacterias quimiolitótrofas oxidantes del azufre 
( Secciones 13.8 y 14.11), en estos sistemas de distribución 
subterráneas de aguas residuales (Figura 21.23).
El primer paso en la corrosión en corona es la reducción 
en las aguas residuales del sulfato a H
2
S por las bacterias sul-
fato-reductoras, empleando fundamentalmente donadores 
orgánicos de electrones de las aguas residuales para la reduc-
ción del sulfato. Entonces el H
2
S fluye en el espacio libre de la 
tubería donde las condiciones son aerobias. El sulfuro, o los 
intermediarios parcialmente oxidados, tales como el tiosulfato 
Figura 21.23 Corrosión en corona de las tuberías de hormigón de
las aguas residuales. La corrosión es consecuencia del ciclo microbiano 
del azufre que tiene lugar en el interior de las tuberías. Las bacterias sulfato-
reductoras consumen materia orgánica en las aguas residuales produciendo 
H
2
S. Este es oxidado por bacterias quimiolitotróficas oxidantes del azufre 
que se adhieren a la superficie óxica superior de la tubería, lo que acelera la 
corrosión debido a la producción de ácido sulfúrico (H
2
SO
4
).
Zona de oxidación
quimiolitotrófica
del azufre
Zona de
reducción
de sulfato
Zonas de corrosión
en corona
Materia orgánica
de las aguas
residuales 
+
SO4
2–
ÓXICA
ANÓXICA
H2S + O2 H2SO4
H2S
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